• Title/Summary/Keyword: 탈수공정

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Development of Digestion Gas Production and Dewatering Cake Management in WWTP by Using Data Mining Technology (데이터 마이닝 기법을 활용한 하수처리장 소화가스 예측 및 탈수 케이크 관리 기법 개발)

  • Kim, Dongkwan;Kim, Hyosoo;Kim, Yejin;Kim, Minsoo;Piao, Wenhua;Kim, Changwon
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.37 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • The purpose of this study is to suggest the effective operation method by developing prediction model for the gas production rate, an indicator of the effectiveness of anaerobic digestion tank, using data mining. At the result, gas production estimate model is developed by using ANN within 10% error. It is expected to help operation of anaerobic digestion by suggesting selected parameter. Meanwhile case based reasoning is applied to develop dewatering cake management technology. Case based reasoning uses the most similar examples of past when a new problem occurs, therefore in this study, management measures are developed that proposes dewatering cake minimization with the minimum change by applying the case based reasoning to sludge disposal process.

A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases (음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리)

  • Kim, Sangguk;Jeong, Minji;Kwon, Hyolee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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Pilot-scale Study for Pulse Power Pretreatment of Waste Activated Sludge (Pulse Power를 이용한 폐활성슬러지 전처리의 파이럿 규모 연구)

  • Yoo, Hee Chan;Hong, Seung Mo;Choi, Han Na
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.13 no.3
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    • pp.71-81
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    • 2005
  • Anaerobic digestion is employed worldwide as the oldest and most important process for sludge stabilization. An additional advantage is the production of methane during anaerobic digestion. However, the waste activated sludge(WAS) has poor anaerobic degradability and less gas production due to the cell wall of bio-solid. In order to improve and enhance stabilization and dewatering of the WAS, a number of pretreatment processes have been developed and investigated. In this research, a pilot-scale study of pulse power pretreatment was performed to improve anaerobic degradability and dewaterability of the WAS. A pilot plant was designed and operated based on a previous laboratory study. Change of the sludge characteristics by pulse power pretreatment was estimated to assess the increasing soluble organics. The increased soluble organics could be used as a good substrate in the anaerobic digesion process. Gas production and methane potential of the anaerobic digestion were estimated as the parameters of anaerobic degradability. For evaluation of the dewaterability of pretreated WAS, capillary suction time(CST) and specific resistance were measured. The efficiency of energy recovery was also estimated by calculating energy balance.

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A Practical Study on the Solid-Liquid Separation of the Swine Wastewater from Slurry Feedlot (슬러리 양돈분뇨의 최적 고액분리 방안 연구)

  • Park, Seung-Kyun;Choi, Jae-Gil;Chung, Yoon-Jin
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.8 no.2
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    • pp.60-70
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    • 2000
  • The swine wastewater from slurry feedlot has been a social problem in Korea since the proper treatment is very difficult. Therefore, a practical study on the Solid-Liquid separation of swine wastewater from slurry feedlot was carried out as a pan of pretreatment for the successful biological treatment. The appropriate type of coagulant and optimum dosage were proposed for the most efficient Solid-Liquid separation and the best Solid-Liquid separation methods for different size of feedlot were determined through the tests with field-scaled Solid-Liquid separation equipment. The appropriate coagulant for the conditioning of dewatering property was E-851, which is a cationic polyelectrolyte made of polyacrylamide, and the optimum dosage was 0.24~0.6% of unit solids weight. Mesh Screen, Drum Screen, Cyclone Drum Filter, Screw Press, High-speed Screw Decanter, Low-speed Screw Decanter, and Dissolved Air Flotation Process had been investigated in this study. According to the results, the Screw Press was the best dewatering equipment for the small & medium size for feedlot and low-speed Screw Decanter was the best for the large size feedlot & public owned treatment facilities for the primary Solid-Liquid separation, and the most suitable secondary treatment process was DAF. On the other hand, reductions for the requirement of bulking agent and organic loading by Solid-Liquid separation process were 94.8% and 84.7%, respectively Therefore, the Solid-Liquid separation process must be required for the successful treatment of swine wastewater from slurry feedlot.

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Development of pervaporation simulator (투과증발 시스템 모사기 개발)

  • 장재화;유제강;안승호;이규현
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.88-89
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    • 1996
  • 투과증발 시스템은 막 분리 기술의 일종으로 액체 혼합물 중의 한 성분에 대해 친화적인 비다공성 막을 사용하여 그 성분을 선택적으로 투과시켜 혼합물을 분리하는 기술이다. 투과증발 시스템에서는 Feed가 비교적 높은 온도에서 액상 형태로 막의 Feed side에 공급되어 막을 투과한 물질(Permeate)은 Permeate side에서 기화된 후 냉각기로부터 공급되는 Cold brine에 의하여 응축되며, 이는 투과증발막 투과 구동력이 각 성분의 증기압 차이기 때문에 이를 크게 유지하기 위함이다. 현재 투과증발 시스템이 상업적으로 적용되고 있는 공정은 유기물 탈수 공정으로, 이 공정에서는 물에 대한 용해도 및 투과 속도가 우수한 친수성 막을 이용하여 유기물과 물의 혼합물로부터 물을 제거하여 유기물을 농축하며, 대표적인 유기물은 에탄올, Isopropyl alcohol(IPA), 아세톤, MIBK, Ethyl acetate, THF 등의 중성 유기물이다.

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Crystal growth of phospho-gypsum in Na2SO4 solution (황산나트륨 용액에서 인산부생석고의 결정성장 특성)

  • Lee, Gye-Seung;Lee, Jung-Mi;Song, Young-Jun;Shin, Kang-Ho;Kim, Youn-Che;Yoon, Si-Nae;Jang, Yoon-Ho;Lee, Sung-Riong
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.21 no.1
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    • pp.6-14
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    • 2011
  • The re-crystallization process for recovering granular crystalline gypsum from phospho-gypsum have proposed. The process consists of two stages; at the first stage, needle-like fine gypsum is recovered with under-product of 325 mesh wet screening after the speedy hydration of dehydrated phospho-gypsum, and at the second stage, granular crystalline gypsum is recovered with upper-product of 325 mesh wet screening after dehydration and re-crystallization of the needle-like fine gypsum in $Na_2SO_4$ solution. This paper is mainly focused on the influence of dehydration time, cooling speed of temperature and re-crystallization temperature on the recovery of granular crystalline gypsum. And the re-crystallization velocity of needle-like fine gypsum at room temperature and the variation of $Ca^{2+}$ concentration of gypsum slurry during over all re-crystallization process were also discussed.

식품소재로서 굴 자숙액의 성분 특성

  • 김진수;조문래;허민수;오광수;김풍호;임치원
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.84-85
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    • 2000
  • 1996년도 우리나라 굴 총생산량은 약 20만여톤으로 일반 패류 생산량의 절반 이상을 차지하고 있으며, 대부분이 양식에 의존하고 있다(Korean Fisheries Associati 1997). 양식산 굴은 대략 11월부터 출하하기 시작하여 3월까지는 주로 생식용으로 내수 또는 수출되고 있고, 산란기로 접어드는 4월부터 6월까지는 통조림용으로 대부분이 이용되고 있다. 굴 통조림의 제조를 위한 원료 굴은 뻘 등의 제거를 위한 수세, 레토르트에서 자숙 및 탈각한 후 탈각 이물질, 껍질 조각 등을 제거하기 위하여 탈각굴에 대하여 수세 및 탈수와 같은 전처리 공정을 반드시 거친다. (중략)

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굴 세척액 유래 분말수프의 품질안정성

  • 김인수;조문래;심효도;김혜숙;김풍호;이정석;허민수;김진수
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.103-104
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    • 2001
  • 1997년도 우리나라 굴 총생산량은 약 20만여톤으로 일반 패류 생산량의 절반 이상을 차지하고 있으며, 대부분이 양식에 의존하고 있다. 양식산굴은 대략11월부터 출하하기 시작하여 3월까지는 주로 생식용으로, 산란기로 접어드는 4월부터 6월까지는 주로 통조림용으로 이용되고 있다. 통조림의 제조를 위한 원료 굴은 델 등의 제거를 목적으로 수세하고, 레토르트에서 자숙 및 탈각한 후 이물질 등을 제거하기 위하여 탈각 굴에 대하여 수세 및 탈수와 같은 전처리 공정을 거치게 된다. (중략)

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굴통조림 가공부산액 유래 분말수프의 품질안정성

  • 김인수;이태기;조문래;김풍호;허민수;김진수
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.124-125
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    • 2001
  • 1997년도 우리나라 굴 총생산량은 약 20만여톤으로 일반 패류 생산량의 절반 이상을 차지하고 있으며, 대부분이 양식에 의존하고 있다(Korean Fisheries Association, 1998). 양식산 굴은 대략 11월부터 출하하기 시작하여 3월까지는 주로 생식용으로, 산란기로 접어드는 4월부터 6월까지는 주로 통조림용으로 이용되고 있다. 통조림의 제조를 위한 원료 굴은 뻘 등의 제거를 목적으로 수세하고, 레토르트에서 자숙 및 탈각한 후 이물질 등을 제거하기 위하여 탈각 굴에 대하여 수세 및 탈수와 같은 전처리 공정을 거치고, 이 때 부산물로 자숙수와 세척수가 발생한다. (중략)

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Fourdrinier와 gap former로부터 제조된 원지가 도공작업 및 도공지의 특성에 미치는 영향

  • 김병수
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.54-54
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    • 2000
  • 종이의 생산성을 향상 시키기 위한 방법에는 초지기의 광폭화오} 생산 속도의 증가 가 있다. 현재 초지기는 10m까지 생산 폭이 확대 되었고, 생산 속도에 있어서는 최 신 설비의 경우 2,OOOm/min로 설계 되고 있다. 따라서 생산 폭과 속도의 증가는 이 전의 소폭과 저속의 생산 셜비에서와 동일한 원료 배합과 생산 관리로는 최적의 생 산 효율을 달성하는데 문제점이 있다. 그러므로 현재 각국의 신규 제지 설비에 적 용되 고 있는 twin wire system역 시 생 산 속도의 증가를 극복하고 기 존의 fourdrinier s system 이 지니고 있는 문제점을 극복하기 위해 도입되었다. 두 가지의 생산 설비에서 제조된 종이의 가장 큰 차이점은 미세 입자들의 분포와 종이의 구조적 특성에 있다. 특히 fourdrinier system에서 미세 입자들의 분포는 횡단 면을 기준으로 볼 때 표면에서 와이어 면으로 진행됨에 따라 급격히 감소된다는 것 을 알 수 있다. 이러한 사실은 주지하는 바와 같이 초지 형성부에서 효과적인 탈수 를 달성하기 위해 부착되어 있는 여러가지 탈수 장치들의 영향으로 와이어 방향으 로만 급격한 탈수가 일어나기 때문이다. 그러나 twin wire system 2.! gap former어$\mid$ 있 어서 미세 섬유와 충전제가 횡단면상에서 분포하는 형태는 "U"자 형태로 상면과 하 면에서 가장 높은 미세분의 분포를 나타내고 줄간층에는 상대적으로 낮은 미세분이 분포하고 있을을 알수 있다. 따라서 종이의 중간층 미세분 분포의 감소는 섬유간 표면적의 감소를 의미하고 이로 인하여 결합력이 약해진다는 것을 알 수 있다. 특 히 도공 원지로 사용되었을 경우 heat off-set 인쇄시 블리스터와 같은 문제점을 일 으키기도 한다. 앞서 언급한 바와 같이 종이의 제조 설비에 따라 제조되는 종이의 구조적 특성이 변하게 되므로 동일한 도공 공정에 적용 되었을 경우 이들로부터 제 조된 도공지의 특성에도 영향을 미칠것으로 예측된다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 초지기의 형태에서 제조된 원지가 도공 작업성과 도공지의 특성에 미치는 영향에 대해 고찰코자 하였다.대해 고찰코자 하였다.

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